كيمياء ألوان الدم: الأحمر والأخضر والأزرق والبنفسجي

لا يعد اللون الأحمر فقط هو لون الدم فقد يكون بألوان أخرى كالأزرق والأخضر والبنفسجي أو حتى عديم اللون وهذا نتيجة لمواد كيميائية معينة تقوم بتكوين الدم في مختلف الكائنات الحية.

جميعنا تعلمنا أن دماء الإنسان بالإضافة للفقاريات الأخرى ذات لون أحمر بسبب الهيموغلوبين Haemoglobin والذي يعرف بأنه صباغ تنفسي يلعب دوراً حيوياً بإيصال الأوكسجين اللازم للخلايا ثم يعود منها حاملاً ثناني أوكسيد الكربون عائداً به إلى الرئتين ليخرج مع هواء الزفير. يتألف بروتين الهيموغلوبين من أربع وحدات صغيرة والتي كل منها يحوي أجزاء صغيرة تدعى الهيم والتي كل منها يحتوي ذرة حديد يمكنها أن ترتبط بالأوكسجين لتمنح كريات الدم الحمراء القدرة على نقل الأوكسجين وتوصف الهيم بأنها جزيئات مقترنة أيضاً وتملك العديد من الروابط الأحادية والمزدوجة المتبادلة بين ذرات الكربون الداخلة في تركيبها وهذا الاقتران يجعلها تمتص أطوال الضوء الموجية في المجال المرئي للطيف الضوئي وهذا ما يؤدي لمظهرها الملون لكن وجود الحديد يعدل من هذه الامتصاصية بشكل خفيف لذلك يصبح لون الهيموغلوبين أحمر عندما تتم أكسجته بينما يكون بلون أحمر أغمق قليلاً عندما يصبح الدم غير مؤكسج وهنا تنتشر خرافة بشكل واسع أن الدم غير المؤكسج لونه أزرق فإذا نظرت من خلال جلدك لأي من الأوعية التي تحمل دم غير مؤكسج بعيداً عن خلايا الجسم ستبدو حقاَ مصبوغةً بلون أزرق رمادي لكن هذا المظهر في الحقيقة هو نتيجة تداخل الضوء مع الدم والجلد والنسيج الذي يغطي هذه الأوعية معاً.

تعد كل من القشريات البحرية والحبار والعناكب والأخطبوط وبعض الرخويات ذات دماء بلون أزرق وبشكل طبيعي وذلك لامتلاكها صباغ تنفسي مختلف عن الهيموغلوبين ويدعى بالهيموسيانين Haemocyanin والذي يحوي ذرات النحاس بدلاً من الحديد ويجعل دمائها عديمة اللون عندما تكون غير مؤكسجة وزرقاء عندما تتم أكسجتها .

الدم الأخضر هو الدم الذي يتواجد في بعض أنواع الديدان والعوالق وذلك لامتلاكها صباغ الكلوروكرورين Chlorocruorin وهو بروتين مشابه تقريباً في تركيبه للهيموغلوبين والاختلاف البسيط بينهما هو تواجد مجموعة ألدهيد بدلاً من مجموعة الفنيل في التركيب الكيميائي وهذا الاختلاف يؤدي لتغير اللون الملاحظ فالدم غير المؤكسج الحاوي على الكلوروكرورين يكون بلون أخضر فاتح وعندما تتم أكسجته يصبح بلون أخضر أغمق قليلاً.

لا يعد وجود الكلوروكرورين ( رغم اسمه فهو لا يحتوي أي ذرة كلور) إشارة للدم الأخضر بالضرورة فقد وجد أن سحلية السقنقور Skink التي تعيش في غينيا الجديدة رغم أنها تحتوي على الهيموغلوبين كبقية الكائنات لكن دمها يتميز باللون الأخضر وذلك بسبب طريقة استقلاب الهيموغلوبين في جسمها فعند الإنسان يستقلب الهيموغلوبين في الكبد عبر تحطمه إلى البيليفريدين أولاً ثم إلى البيليروبين لكن هذه السحلية غير قادرة على تحطيم البيليفريدين إلى البيليروبين لذا يتجمع في دمها معطياً لون اخضر شديد يطغى على اللون الأحمر للهيموغلوبين

أخيراً الدماء البنفسجية يمكن تواجدها مع أنها محدودة في بعض الديدان البحرية وهذا اللون يعود لامتلاكها صباغ الهيمورترين Haemerythrin والذي يتألف من وحدات منفردة كل منها يتكون من ذرات الحديد حيث يجعل دمائها عديمة اللون عندما تكون غير مؤكسجة ولكن عند أكسجتها تصبح بلون زهري إلى بنفسجي متألق ويعد الهيمورترين حقيقة أقل فعالية من الهيموغلوبين.

ما يعتقد أنه مفيد وممتع حول معرفة تبدل ألوان الدم أنها تعرض التطور المستقبلي كحلول لمشكلة نقل الأوكسجين.

المصدر:

The Chemistry of The Colours of Blood. Compound Interest. Retrieved October 31, 2016, from http://www.compoundchem.com/2014/10/28/coloursofblood/